岩土工程勘察和地基处理常见问题及策略研究

刘溥汉

（兰州路友公路勘察设计有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

公路工程建设离不开岩土工程勘察结果的支持，地基处理的质量对于公路的使用寿命和运行可靠性也具有较大影响。为了避免因勘察结果存在误差缺陷导致地基处理等公路建设工作受到影响，施工单位需要加强对相关工作的重视，将能够影响勘察质量的因素纳入方案制定工作中，在现场勘察期间将各项工作落实到位，确保能够结合勘察结果做好地基处理等相关建设工作。

1 地基处理与岩土工程勘察之间的联系

地基处理是公路工程中的关键项目，对于公路的运行可靠性具有较大影响，而地基处理需要结合现场地质情况选择相应的地基处理方式，为了确保所选取技术方法、实施方案的可靠性，通常需要做好岩土工程勘察工作。公路项目单位需要在施工前对地基稳定性等进行计算分析，地基均匀性较差、变形、压力异常等问题通常需要结合岩土工程勘察结果判断，根据稳定性计算结果选择适宜的地基处理方案。为此，勘察人员需要充分了解勘察结果对地基处理的重要性，严格依据公路建设方案要求、区域地质地形情况等制定可靠的岩土工程勘察方案，为后续设计、施工工作提供准确的数据参数，确保公路建设工作有序开展。

2 岩土工程勘察常见问题分析

2.1 勘察方案缺乏合理性

部分工程单位针对公路工程制定的勘察方案在一般情况下具有适用性，但对于多样性的现场施工环境，往往存在较多不合理的地方，相对简单的勘察方法难以为后续的地基处理工作提供有效的数据。例如，在公路桥梁施工时，勘察方案编制人员未能针对现场复杂多变的地质条件提供钻孔探测的深度、数量及范围，导致获取的勘察数据无法反映现场真实地质情况；在活动性断层区域，勘察人员现场调查观测不到位，导致后续出现地基位移、坍塌等事故问题；在勘察高边坡区域地质时，勘察人员未能考虑横断面地质变化情况，地基处理人员所制定的加固方案往往缺乏实用性；在隧道公路建设期间，未能根据现场情况开展水位地质测试工作，导致勘察结果存在不足，影响后续的地基处理质量。

2.2 勘察工作缺乏针对性

勘察工作人员需要基于明确的工作目标开展现场作业，部分勘察单位习惯性采取钻探取样的方式作为各类工程建设前的勘察技术方法，然而在面临隧道、高路堤、涵洞、软弱地基、桥梁等不同公路项目或地质问题时缺乏针对性。相对而言，不同公路施工项目需要有不同的勘察重点，勘察人员在工作方案缺乏针对性的情况下，所进行的试验分析结果往往缺乏适应性，一部分数据对后续的地基处理工作没有帮助。例如，在进行高边坡公路施工时，勘察人员应通过勘察工作对边坡开挖前后的地质情况进行勘察确认，在掌握岩土地质结构的情况下，为地基处理人员提供软弱夹层等基本信息，同时也需要通过试验室测试的方式对抗剪力等力学参数进行计算，为地基处理人员提供具有针对性的精准数据；在采空区勘察期间，工作人员应重点对采空区空洞体积、地质稳定性、采空区分别等参数进行勘探，避免因地基处理不到位导致后期出现公路沉陷、坍塌等问题。

2.3 缺乏对现场勘察工作复杂性的认知

部分公路建设区域存在复杂多变的地质环境，勘察人员对现场复杂情况缺乏有效认知时，往往会导致所制定的勘察方案存在欠缺。例如，当现场存在岩溶区地质时，勘察人员未能根据岩溶区的复杂情况对钻孔深度进行控制，在下伏岩溶发育完善的情况下，所应用的嵌岩桩往往会导致桥梁路段存在地基不稳定的情况；部分公路修建区域存在风化程度极其复杂的泥质砂岩等基岩，勘察人员对现场基岩风化复杂情况缺乏认知，所布设的钻孔数量较少，导致最终布设的嵌岩桩无法起到应有的承载效果，对公路地基处理质量造成负面影响。

2.4 勘察数据不充分

部分公路施工区域位于地形地质复杂的山区，勘察人员通常很难将钻机放置到指定位置进行钻探，岩土工程勘察结果也因此缺少定量分析，定性描述也无法为地基处理提供可靠数据。例如，在勘察深路堑过程中，部分勘察人员未能提出稳定性分析数据，地基处理方案缺乏适用性；部分勘察人员未能结合公路设计坡率进行稳定性分析，导致所制定的地基处理方案缺乏针对性，而且通过极限平衡的单一方法分析边坡稳定性的方式导致结果不够客观真实。部分工程单位在勘察期间，对钻孔深度控制不合理，未能结合地基类型、载荷要求对孔深进行控制，导致深度过低而无法为地基处理提供有效数据。

3 提高岩土工程勘察质量的对策

3.1 制定详实有效的勘察工作方案

公路工程项目通常涉及较大的空间范围，修建期间面临的地质环境往往具有多样性和复杂性，基岩风化、岩层分布多样化、地貌单元众多等特性，有时会导致现场地质地形起伏多变，地下水、软弱地质区域也会对地基处理、公路建设造成负面影响，针对现场各类复杂的岩土地质情况，勘察人员需要严格按公路建设方案、现场地质环境特性等做好勘察工作方案的编制工作，在明确勘察目标的情况下完善方案内容，尽可能提升勘察工作的针对性和实用性。勘察方案涉及内容主要为勘察对象、物探方法、测试范围、地质调绘比例与区域、勘探点位置等，同时也需要针对特殊地质或公路建设区域制定专业富有针对性的勘探标准，明确室内试验、原位测试等具体勘探方法，避免始终使用单一的钻探方法导致勘察结果不够客观真实。

3.2 加强现场监督管控力度

为了避免勘察人员未按方案要求操作或工作失误等问题影响勘察结果的可靠性，勘察单位需要加强对现场作业管控的力度，一方面组织人员对岩土地质勘查情况进行密切关注，确保各项监测数据得到实时有效的记录，同时也需要针对现场勘察情况对方案中不合理的问题进行修正，及时对可能影响后续地基处理质量的问题进行解决；另一方面也需要为勘察人员制定有效的作业标准，确保勘察人员能够按方案和作业标准完成勘察工作。

3.3 提升勘察技术水平

岩土工程勘察质量与所采用的技术方法存在一定关联，勘察单位需要增加勘察设备、技术方法的同时，一方面助力内部人员改进优化勘察技术方法，另一方面增加设备采购资金，为现场勘察工作提供有力支持。同时，为了确保勘察结果的可靠性，勘察单位必要时可以增加现场勘察资金投入，通过反复检测、多种方法检测等方式增加勘察结果的客观真实性。

4 公路地基处理中常见问题解决策略

4.1 高填方路段构筑物地基处理

当构筑物位于高填方路段时，公路项目单位可以通过复合地基处理技术解决施工难题，如CFG 桩技术完成拱涵等构筑物的地基处理工作，CFG 桩技术工序流程详见图1，严格按工序标准增强地基的承载能力，避免该路段公路出现沉降、塌陷等问题。

图1 CFG 桩施工工序流程示意图

4.2 冲沟路段软弱黏土地基（小范围）施工策略

当勘察人员确认公路施工路段为冲沟路段且存在软弱黏土地基时，勘察人员需要对软弱黏土的分布范围和厚度等参数进行详细调查，地基处理人员则需要根据数据结果掌握软弱黏土的具体情况，将堆载预压与真空法联合应用提升软土地基处理效率，同时也可以借助石灰桩与水泥土搅拌桩对软土地基进行联合加固处理，有效增加该路段的地基承载能力，避免因车辆超载等外力出现沉降问题。

4.3 高挡土墙路段地基施工策略

在山区复杂地形区域修建公路时，工程单位通常需要修建高挡土墙这类构造物规避土体失稳问题，在现场施工期间需要对抗滑移、抗倾覆等参数进行计算分析，同时也需要采取技术措施对地基稳定性和承载能力等进行控制。一般而言，高挡土墙下方地基处理期间，工程单位可以通过联合应用石灰桩和CFG 桩两种复合地基处理技术的方式，构建具有较强承载能力的多元复合地基，同时也能够改良高挡土墙下方软土的性质，在地基承载方面，将天然地基土的性能充分发挥；工程单位还可以通过混凝土桩等刚性桩处理方式作为强化地基稳定性和承载能力的增强体。

4.4 隧道路段松散土地基施工策略

在隧道路段施工区间，如果下方存在松散土层，公路项目单位需要在开挖支护的同时，采取针对性的松散土处理措施。勘察人员需要对土层的粒径、组成、级配等进行充分调查评估，施工人员根据勘察报告合理应用灌浆碾压等措施进行处理，在全面处理之前，应通过试验验证最佳的碾压灌浆处理方式，确保材料配比、灌浆压力、碾压速度等符合地基处理需求。

4.5 特殊土路段地基施工策略

在公路工程施工区间，工程单位往往会面临膨胀土、岩溶等多样复杂的特殊土地基，针对此类不良地基问题，工程单位需要结合勘察结果采取针对性的处理技术，下面进行详细论述：

4.5.1 膨胀土路段地基施工策略

针对膨胀土地基，公路项目单位可以针对膨胀土进行填料处理，在边坡路堤区域布置挖方地基防护，将排水防护措施布置于路堑边坡等区域。地基填料应避免应用膨胀土材料，特殊情况下也需要尽可能选择膨胀效果较差的膨胀土，同时也可以通过掺杂砂砾、水泥、石灰等土壤改良方式降低膨胀性。在实际操作时，膨胀土改良人员可以掺入6%～8%比例的石灰控制土壤膨胀性。在进行地基填料压实时，膨胀土处理人员需要基于密实度和含水量高的原则对其进行压实处理。

在边坡防护期间，公路项目单位可以针对路堑边坡使用非膨胀土或改良后的膨胀土进行全封闭防护处理，同时依靠混凝土等制作挡土墙或护坡。当公路等级较高时，施工单位需要将膨胀土强度纳入边坡稳定性计算范围内，做好针对性控制工作。在排水措施方面，膨胀土路段需要为地下水与地表水泄流构建合理的排水网，避免路基浸泡膨胀；边沟需要进行防渗处理，同时加大深度与宽度，路堑边坡区域应通过平台对坡脚进行保护，避免边沟堵塞、坡脚浸湿；公路中央分隔带以及路基部位需要设置不透水基层，整体布置应与路面一致；应将截水沟布置于路堑顶部，避免坡体、坡面被水流侵蚀，具体布置位置需考虑坡面汇水具体情况，通常与路堑边缘具有1.5m 以上的距离。

4.5.2 液化砂土路段地基施工策略

液化砂土具有承载效果差、地下水位高等特性，容易在地震等外界应力影响下出现液化情况，液化砂土路段容易在地震影响下出现不均匀沉降、开裂、塌陷等问题，桥梁路段可能出现支座破坏、墩台滑移等问题。针对液化砂土路段，施工单位需要尽可能避开或者挖土换填，必要时可以采取加固处理的方式。在实际处理过程中，施工单位需要结合路段构筑物特性等进行针对性处理，强夯加固时应确保处理深度达到液化砂土土层的下界，避免后续公路运行期间出现地基土液化情况。

4.5.3 湿陷性黄土路段地基施工策略

针对此类路段，公路项目单位需要对土层结构性质进行优化改善，从压缩性和渗透性方面入手，规避黄土湿陷问题，将湿陷性控制在允许范围内。常用的处理方法主要为浸水处理、挤密桩处理、强夯法、换土垫层法等。

4.5.4 岩溶路段地基施工策略

对于岩溶路段，公路项目单位需要通过排导、灌注、挖填等方式处理。其中，挖填技术应用时，施工人员需要将岩溶区域内的软弱充填物去除，并将素混凝土、碎石等回填，实现对地基强度的优化提升。同时，施工人员可以通过覆盖混凝土梁板等方式将溶洞区域跨越，期间需要做好支撑点的处理工作。此外，还可以将水泥砂浆灌注到岩体裂隙中，并将内部地下水疏导排除，提升地基承载能力和稳定性。

5 结语

综上所述，公路项目单位需要做好岩体工程勘察工作，结合公路施工方案、现场地质情况制定针对性的技术方案，明确各项操作工序要求和技术方法，为地基处理方案设计提供准确的数据参数。在地基处理期间，公路项目单位需要结合勘察结果对各类软弱土地基进行合理改进，确保公路后期运行稳定。